计组练习题

上传者: messi789 | 上传时间: 2025-10-20 14:09:17 | 文件大小: 193KB | 文件类型: PDF
### 计组练习题知识点解析 #### 题目一:主存储结构分析与设计题 **题目背景:** 某半导体存储器总容量为7k×8位,其中包括ROM区和RAM区。ROM区为4k×8位,由4k×8的ROM芯片组成;RAM区为3k×8位,由2k×4的SRAM芯片和1k×4的SRAM芯片组成。ROM区地址从0开始,SRAM区地址紧随其后。该存储器的地址总线为A15~A0,数据总线为D7~D0,控制信号包括WR/和MREQ。 **知识点解析:** 1. **地址空间分配:** - ROM区:容量4k×8位,地址范围0000H~0FFFH。 - RAM区分为两部分: - RAM1区:2k×8位,地址范围1000H~17FFH。 - RAM2区:1k×8位,地址范围1800H~1BFFH。 2. **地址译码方案:** - 地址总线A15~A0中的高位部分用于区分ROM区和RAM区。 - 采用3:8译码器进行地址译码,以实现对不同存储区域的选择。 - 用A12、A11、A10作为译码器的输入信号,通过译码器输出信号来选择具体的存储区域。 3. **存储器逻辑图设计:** - 使用了4K×8位的ROM芯片一片、2K×4位的SRAM芯片两片以及1K×4位的SRAM芯片两片。 - 通过位扩展的方式使得SRAM芯片满足8位的数据宽度需求。 - 设计了完整的地址译码逻辑和控制信号电路,确保正确访问各存储区域。 **总结:** 此题主要考察学生对于存储器结构的理解和设计能力,涉及到了地址空间分配、地址译码和存储器逻辑图的设计等多个方面。通过此题的学习,可以帮助学生深入理解存储器的工作原理及其内部组织结构。 --- #### 题目二:全相联Cache分析 **题目背景:** 某计算机系统中采用了全相联Cache,共有6块,每块8个字,主存容量为2^16个字,Cache初始为空。Cache的存取时间为40ns,主存与Cache之间的数据传输时间为1μs。 **知识点解析:** 1. **块表容量计算:** - Cache共有6块,每块的标记位(Tag)和有效位(Valid)组成块表单元。 - 主存容量为2^16个字,每块包含8个字,因此主存共有2^13个块。 - 标记位(Tag)的位数为13位,有效位(Valid)占用1位,因此每个块表单元为14位。 - 块表容量为6×14位。 2. **Cache命中率计算:** - 程序首先访问主存单元20至45,然后重复访问主存单元18至45四次。 - Cache没有命中时,将主存对应块全部读入Cache。 - 第一次读入时发生4次未命中,之后所有访问均命中。 - 命中率为[(26-4)+(26×4)]/(26+26×4)=97%。 3. **存取时间计算:** - 总存取时间为4×1μs+(26+26×4)×40ns=9.3μs。 **总结:** 此题考查学生对全相联Cache工作原理的理解,包括块表容量的计算、命中率计算及存取时间的计算等内容。这些知识点有助于加深学生对Cache存储层次结构的认识。 --- #### 题目三:段页式虚拟存储器分析 **题目背景:** 某计算机采用段页式虚拟存储器,虚拟地址为32位,每个段最多可以有1K页,每页大小为16K字,主存容量为64M字。 **知识点解析:** 1. **虚拟存储器容量计算:** - 虚拟地址为32位,因此虚拟存储器的容量为2^32字=4G字。 2. **逻辑地址和物理地址格式:** - 每个段最多可以有1K页,1K=2^10,因此逻辑页号为10位。 - 每页大小为16K字,16K=2^14,因此页内地址为14位。 - 虚拟地址的段号位数为32-10-14=8位。 - 物理地址为26位,其中页号为12位,页内地址为14位。 3. **段表和页表长度:** - 段号为8位,段表长度为2^8行,每行包括物理地址26位和其他控制信息。 - 页号为10位,每段页表长度为2^10行,每行包括物理页号12位和其他控制信息。 - 段表长度为2^8×4字节。 - 页表总长度不超过2^19字节。 **总结:** 此题主要考察学生对段页式虚拟存储器的理解,包括虚拟存储器容量计算、逻辑地址和物理地址格式分析、段表和页表长度计算等内容。这些知识点对于理解和设计复杂的内存管理系统至关重要。 --- #### 题目四:指令系统的编码设计 **题目背景:** 某计算机指令系统中共有50条指令。 **知识点解析:** 1. **固定长度编码方式的操作码长度计算:** - 固定长度编码方式下,50条指令至少需要log2(50)≈5.64位,通常取最接近且较大的整数位,即6位。 - 操作码的编码范围为000000至110011。 2. **不等长编码方式的操作码平均长度计算:** - 10条常用指令的概率为90%,剩余40条指令的概率为10%。 - 10条常用指令采用4位编码表示,即0000至1001。 - 剩余40条指令采用7位编码表示,即1010000至1101111。 - 平均长度=(10×4+40×7)/50=6.4位。 3. **增加指令后的操作码设计与平均长度计算:** - 若后续产品中需增加50条指令,总共则有100条指令。 - 固定长度编码方式下,100条指令至少需要log2(100)≈6.64位,取最接近且较大的整数位,即7位。 - 操作码的编码范围为0000000至1100111。 - 平均长度为7位。 **总结:** 此题主要考查学生对于指令系统编码设计的理解,包括固定长度编码方式、不等长编码方式下的操作码长度计算等内容。这些知识点对于优化指令集架构、提高计算机系统的性能具有重要意义。

文件下载

评论信息

免责申明

【只为小站】的资源来自网友分享,仅供学习研究,请务必在下载后24小时内给予删除,不得用于其他任何用途,否则后果自负。基于互联网的特殊性,【只为小站】 无法对用户传输的作品、信息、内容的权属或合法性、合规性、真实性、科学性、完整权、有效性等进行实质审查;无论 【只为小站】 经营者是否已进行审查,用户均应自行承担因其传输的作品、信息、内容而可能或已经产生的侵权或权属纠纷等法律责任。
本站所有资源不代表本站的观点或立场,基于网友分享,根据中国法律《信息网络传播权保护条例》第二十二条之规定,若资源存在侵权或相关问题请联系本站客服人员,zhiweidada#qq.com,请把#换成@,本站将给予最大的支持与配合,做到及时反馈和处理。关于更多版权及免责申明参见 版权及免责申明